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lundi 24 juillet 2017

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Mini-voiliers RC

La conception du modèle
proportions et architecture

Pascal Delapierre

Les proportions

Il faut commencer par estimer le poids final, vérifier la stabilité et les proportions. Pour cela, je vous propose quelques paramètres de base dans le fichier « Paramètres de base » ci-contre.

Le premier point est le devis de poids. Dans le fichier, vous trouverez les poids d’une radiocommande deux voies premier prix et des quatre piles cylindriques de base. Le lest est un plomb de pêche a maquereau, certains ont de très jolies formes.

Le résultat obtenu, « Depl’t coque » est le poids que la coque devra porter. Le plomb est plus lourd dans l’air que dans l’eau, c’est pourquoi le « poids dans l’air » que vous pourrez vérifier sur une balance est différent.

Le tirant d’eau est un facteur essentiel de la stabilité car il définit la position du plomb. Pour des coques à dérive séparée, « Te » varie de la moitié de la longueur de la coque à 80% de cette longueur. Par petit temps, un Te trop grand ne fait qu’augmenter la traînée.

Le deuxième est le choix des proportions de la coque, sachant qu’elle doit porter le poids ci-dessus. Le fichier donne les définitions des paramètres à choisir. Inutile de tenter de tricher avec Cb (le coefficient prismatique), il reste toujours entre 0,53 et 0,57. Un petit croquis dans le fichier peut vous aider à valider les chiffres.

Tout ceci nous définit une estimation de la stabilité du modèle et il ne reste plus qu’à définir la voilure. Pour optimiser, je recommande plusieurs jeux de voiles.

Pour le petit temps, je choisis les surfaces de voilure pour que le vent V(30º) soit de l’ordre de 2,5 m/s, c’est cette voilure maxi qui me sert à dessiner le plan. Ensuite, je fais en général deux autres grand’voiles pour placer le V(30º) vers 2,9 m/s et 3,4 m/s. Ce V(30º) est une estimation du la force de vent nécessaire pour faire gîter le modèle de 30º... Le calcul de V(30º), bien qu’approximatif est remarquablement représentatif et indépendant de la forme de la coque et de la dimension du modèle.

Plus un modèle est petit, plus il aura proportionnellement besoin de stabilité. J’ai cependant essayé des coques étroites et des larges et jusqu’à présent les coques larges ont toujours présenté des problèmes de contrôle et n’ont pas profité de leur supplément de puissance. Les coques sages sont beaucoup plus faciles à barrer à distance.

La disposition générale

Ensuite, c’est le moment de voir si le lest se retrouvera bien sous la quille, de placer ses centres de dérive et de voilure. C’est l’objet du fichier « Dispositions générales » ci-contre,

NOTE : Ce fichier comporte deux feuilles, une pour la coque, une pour la voilure.

La coque, et l’équilibre longitudinal

On place les éléments et on vérifie la position du centre de gravité. C’est bien sûr un aller et retour avec la partie carène, bien que le Cg soit toujours aux environs de 45 à 50% de la longueur à la flottaison. C’est la position longitudinale du lest qu’on ajuste pour le réglage final.

Surtout pour les 50cm (les 65cm offrent plus de souplesse), on doit savoir dès le début où on envisage de placer les équipements RC et la dérive. On a encore droit à un ou deux centimètres d’hésitation pour le pied de mât et le safran, mais c’est a peu près tout. Quand les équilibres sont trouvés, je recommande un trace à l’échelle 1 du pont et de la coupe longitudinale.

Sur de si petits modèles, je mets les servos sur le pont. Désolé, j’ai les doigts trop gros pour tripoter sous le pont... Je touche du bois mais cela ne m’a jamais causé de problèmes de fuites ni de court-circuit.

Le pont d’Ipuda

Sur les petits modèles, un bras, monté sur un servo ordinaire, suffit pour la manoeuvre des voiles. Pour des raison de place, tout est monté à l’extérieur.

Je fais toujours une quille amovible, glissée dans un puits de dérive. Ainsi, le modèle se stocke plus facilement et on peut même prévoir plusieurs quilles. Dernièrement, je me suis mis aux safrans sur le tableau, ils sont ainsi facilement amovibles (voir plus loin).

La voilure

Cette partie du fichier excel est moins convaincante... le plus simple est encore de tracer la voilure de profil (échelle ¼ pour commencer). Le centre de voilure Cv obtenu est à comparer au centre de dérive Cd. De 15 à 25% de la longueur à la flottaison (Lwl) selon les goûts.

La carène

À partir des proportions, on peut se lancer dans le tracé de la carène. Soit on s’amuse, soit on emprunte des règles géométriques pour nous aider à tracer des formes naturellement lisses.

Ipuda servira d’exemple de carène automatique.

C’est une carène que j’appelle « conique », construite sur une structure de cercles dont les centres sont alignés. Cela donne facilement des formes douces mais n’empêche pas le modèle de lofer en gîtant.

On peut facilement tracer ce genre de coque à la règle, au compas et à la latte, seul l’étrave est à tracer au feeling.

La carène d’Umba

Autre exemple d’une carène conique où chaque section est un arc de cercle.

On peut aussi préparer le tracé à l’ordinateur, il faut cependant un programme pour en faire l’image, mes essais avec Excel ne m’ont pas convaincu. On peut quand même facilement obtenir le volume de la coque, le déplacement et centre de carène avec Excel. Voir le fichier « Carène conique » ci-contre.

Prêts pour découper des couples ?

Paramètres de base - 39.5 ko
Paramètres de base
Dispositions générales - 42.5 ko
Dispositions générales
Carène conique - 35 ko
Carène conique

Note : il est préférable de télécharger les trois fichiers avant de les ouvrir car il y a des dépendances entre eux.

Anio

Un sister-ship d’Ipuda

Le safran d’Umba

Plus facilement démontable, un safran sur le tableau facilite le transport. Notez le foil à incidence négative inspiré des 750 australiens et destiné à retarder l’enfournement.